Barvy ledu – od šedavé a modré, přes zelenou, až po krvácenící ledovec

Led a barvy duhy

Klíč k pochopení modré barvy ledu neleží v tom, co led obsahuje, ale v tom, co mu chybí. Čistá voda má totiž přirozenou schopnost selektivně pohlcovat světlo. Když sluneční paprsek, který v sobě nese všechny barvy duhy, vstoupí do hlubokého a hustého ledu, molekuly vody začnou pohlcovat energii z červeného a žlutého konce barevného spektra.

Zatímco tyto barvy jsou přeměněny na teplo, modré a fialové světlo prochází ledem dál, odráží se od nečistot či krystalové mřížky a nakonec dopadá do našeho oka. Čím čistší a hlubší led je, tím sytější modří na nás promlouvá. V malé kostce ledu je tato cesta světla příliš krátká na to, aby se červená barva stihla ztratit, a proto tuto kostku vidíme jako průhlednou.

To samé platí i pro tekutou vodu. Aby se ale barva projevila, je potřeba velká masa vody, výrazně větší než u ledu.

Bílý sníh a šedavý, mléčný led

Možná vás napadne, proč je tedy sníh bílý, když je to v podstatě jen jiná forma zmrzlé vody. Odpověď se skrývá ve vzduchu a krystalové mřížce. Sníh je tvořen nespočtem drobných krystalků s nepravidelnými hranami (na rozdíl od ledu, který je má pravidelné), mezi kterými je uvězněno obrovské množství vzduchu. Světlo se od těchto hran odráží v mnoha různých směrech. Protože žádná barva nestihne být pohlcena, vidíme výslednou směs všech barev – tedy čistě bílou. Podobně funguje i běžný led na rybníku, který zmrzl rychle a uvěznil v sobě bublinky vzduchu. Tyto bublinky světlo rozptylují a dávají ledu jeho charakteristický mléčný nebo šedivý nádech.

Kdy je možné vidět modrý led?

Modrý led najdete jen pod vrstvou toho šedivého nebo ve chvíli, kdy se z ledovce odlomí kra. Důvodem je působení vzduchu a slunce, které na jeho povrchu vytvoří mikroskopické trhlinky a vzduchové bubliny, díky kterým ztratí schopnost pohltit červenou část viditelného spektra.

Led jako kronika planety

Nejzajímavější částí příběhu je však to, co barva ledu prozrazuje o jeho stáří a historii planety. Vědci dokážou z odstínu a průzračnosti ledu vyčíst velmi zajímavá a důležitá data.

Čím je led tmavší a sytěji modrý, tím je obvykle starší a více stlačený. Takový led v sobě může nést bublinky vzduchu z dob, kdy vznikl. Slouží tak jako zakonzervovaný vzorek pravěké atmosféry. Právě proto můžeme mluvit o změnách ve složení atmosféry tisíce let do minulosti.

Tyrkysový led v laguně Jökulsárlón na Islandu

Tyrkysový led jaký se vyskytuje třeba u Islandu v Jökulsárlón je modrý led zabarvený žlutohnědými sedimenty skal pod ledovcem a černým prachem ze sopečných erupcí.

Antarktický zelený nefritový led

Zatímco modrý led vzniká na povrchu, ten zelený, takzvaný mořský led vzniká pod hladinou moře. Tento led vzniká hluboko pod obrovskými ledovými šelfy, kde mořská voda přichází do kontaktu s podchlazenou základnou ledovce a začne tam namrzat.

Protože vzniká z tekuté vody pod velkým tlakem, nemá v sobě absolutně žádné vzduchové bubliny. Je to tedy dokonale průhledný monolit.

Mořská voda obsahuje organický materiál (odumřelý plankton) a rozpuštěné železo ze sedimentů na dně. Tyto látky mají žlutohnědou barvu. Když se tato žlutá barva přimíchá k přirozené modré barvě čistého ledu, vznikne ona neuvěřitelná smaragdově zelená nebo nefritová.

Nefritový led je tedy obvykle "schovaný" na spodní straně ledovců. Aby byl vidět, musí se celá ledová hora v moři převrátit. Spatřit ho je velmi vzácné. Záhada jeho vzniku a barvy byla vyřešena až nedávno.

Zelený led není jen výsadou Antarktidy

Příroda však občas do té modré přimíchá i jiné ingredience. Letos jsme toho byli svědky dokonce i v České republice. Na Lipně se objevil netradiční zelený led, který vyvolal vlnu zvědavosti. Zatímco v Antarktidě vznikají zelené ledovce mísením modrého ledu s nažloutlým prachem z hornin nebo mořským planktonem, v našich končinách zbarvení mají na svědomí sladkovodní sinice a řasy, které zůstaly uvězněny těsně pod hladinou nebo přímo v ledu. I když hladina zamrzne, tyto organismy mohou díky fotosyntéze zůstat aktivní a jejich chlorofyl obarví ledovou krustu do zelených odstínů. Tahle krása je ovšem velmi problematická. Je následkem přemnožení řas a sinic v důsledku dlouhodobě neřešenou situací s čištěním odpadních vod v okolí Lipenské přehrady.

Krvácející ledovec

Pod antarktickým ledovcem Taylor se nachází uzavřené rezervoáry neuvěřitelně slané nezamrzající vody. Navíc je v ní uvězněn unikátní ekosystém bakterií, které tam žijí bez světla a téměř bez kyslíku už miliony let.

Dříve si vědci mysleli, že červenou barvu tato voda získává na vzduchu oxidací minerálů z okolních hornin nebo díky řasám. Studie z roku 2022 však odhalila, že je to trošku jinak. Voda obsahuje unikátní nanočástice s obsahem železa, které v izolaci pod ledovcem vylučují ony zmíněné bakterie. Tato studie nám tak přiblížila, jak mohl fungovat život na naší planetě v dobách, kdy se teprve formovala současná atmosféra.

Díky extrémní slanosti voda pod zemí nezamrzá a vytéká na povrch. Teprve tam zmrzne. Železo v ní obsažené zoxiduje se vzdušným kyslíkem – zrezaví za vzniku oné červené barvy.

Researchgate - The Mystery of Blood Falls, Antarctica: Lessons from a Planetary Exploration Analogue

Biologické centrum AVČR – Zelený led na Lipně. Sinice překvapily uprostřed zimy

Agu – Mystery od green icebergs may soon be solved